運用生活中的常見物品進行物理實驗舉例

摘要: 本文作者結(jié)合教學(xué)實踐，從實際的生活出發(fā)，選取常用物品實現(xiàn)了物理教學(xué)中涉及力、聲、光、熱等領(lǐng)域的多個有趣實驗，為教師和學(xué)生進行物理實驗提供了較好的方法。

關(guān)鍵字: 物理實驗生活物品有趣實驗

物理是一門基礎(chǔ)的自然科學(xué)，它以觀察和實驗為基礎(chǔ)，其理論知識來源于實際生活，并通過理論升華后服務(wù)于生活，因此，在物理教學(xué)中，實驗教學(xué)是實現(xiàn)課堂有效教學(xué)的必備途徑。教師通過展示具有科學(xué)性、實用性、趣味性的物理實驗，可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可以幫助他們將抽象的思維具體化，從而深入地理解和掌握理論知識。但在很多情況下，教師往往由于缺乏實驗器材而無法完成實驗，或是由于條件限制而只能進行演示實驗，因此，教師盡可能從日常生活中選取常見物品進行有效的物理實驗教學(xué)是非常重要的。

在實驗教學(xué)中，筆者不斷積累經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)很多時候生活中隨手可得的物品恰恰是很好的實驗器材，利用這些器材就可以幫助學(xué)生順利完成實驗，幫助他們加深對理論知識的理解。下面是筆者總結(jié)的利用生活中一些簡易物品可進行的物理實驗。

1.氣球

實驗1:利用氣球來體驗彈力。手壓氣球，可以明顯感覺到氣球由于發(fā)生彈性形變，進而對手產(chǎn)生彈力的作用;進一步改變形變程度，還可以得出彈力大小與形變程度的關(guān)系。

實驗2:利用氣球來認(rèn)識作用力與反作用力。將充足氣的氣球口打開并在空中釋放，氣球里的氣體會一下子跑出來，在氣球變小的同時，氣球也會在空氣反作用力的推動下在空中運動。若是制作一個簡易的紙質(zhì)小車，在上面固定一個氣球，那么這個反作用力還可以推動小車向前運動。

實驗3:利用氣球來探究壓強的影響因素。最簡單的方法就是通過氣球的形變程度來感知壓強大小的變化，可以通過施加力的大小不同，以及施加力的面積不同來探究壓強與壓力大小和受力面積的關(guān)系。另一個很形象的辦法就是“氣球托人”的實驗，學(xué)生常規(guī)的思維一般都是氣球一踩就爆，怎么可能托起人呢?但是壓強不僅和壓力大小有關(guān)，還和受力面積大小有關(guān)。雖然人對氣球的壓力很大，但是只要增大受力面積，同樣可以減小壓強。所以在實驗中，可以選擇四個左右大小一致氣球，在氣球上放一塊板，這時候人就可以輕松地站在氣球上而不至于踩爆氣球了，這個實驗很容易激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。

2.紙

實驗1:利用紙來探究液體沸騰的特點。筆者選取較厚的紙制作成小鍋，然后在其中加入水，把紙制的小鍋放在酒精燈上能將水燒開。紙的著火點是183攝氏度，而酒精燈外焰的溫度約為800攝氏度，但紙鍋卻不會被燒壞，原因就是紙鍋的溫度不會超過標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點100攝氏度。這個實驗讓學(xué)生在好奇之余了解到液體沸騰時的重要特點之一就是保持沸點不變。

實驗2:利用紙來體驗靜摩擦力的存在及其特點。將兩本書一頁一頁交叉相疊在一起，然后用力向兩邊分別拉兩本書，結(jié)果是無論用多大的力來拉都幾乎不能將它們分開。這其中的原因是由于靜摩擦力的存在。

實驗3:利用紙來探究流體壓強與流速的關(guān)系。其中之一的實驗就是取兩張紙，從兩張紙的中間向下方吹氣，與想象結(jié)果不同的是這兩張紙不但沒有分開，反而會緊貼在一起。原因就是流體中流速越大的地方，壓強越小。此外，還可以將紙卷成一個圓紙筒，取兩根1米多長的細(xì)線在紙卷兩端按同一方向繞在紙卷上，線的末端系在同一高度處，釋放后會發(fā)現(xiàn)紙卷不是豎直下落，而是會向某一方向偏轉(zhuǎn)，其原因也是流體壓強與流速的影響。

3.飲料瓶

實驗1:利用飲料瓶來探究聲音的音調(diào)和頻率的關(guān)系。筆者選取生活中常見的飲料瓶作為實驗器材，盡量選取容積較大的飲料瓶，以便獲取較為明顯的實驗現(xiàn)象。在進行實驗時，往飲料瓶內(nèi)速度均勻地倒入水，注意觀察，會發(fā)現(xiàn)隨著瓶內(nèi)水量的增加，瓶內(nèi)的聲音越來越尖細(xì)，即音調(diào)越來越高。這是因為振動的物體是瓶內(nèi)的空氣柱，隨著水量的增加，空氣柱越來越短，振動得越來越快，頻率則變高。這個簡單實驗驗證了音調(diào)和頻率之間的關(guān)系，即頻率越高，音調(diào)越高。

實驗2:利用飲料瓶來探究透明物體的顏色。筆者搜集不同顏色的透明飲料瓶，在進行實驗時，將這些飲料瓶放在太陽光下，學(xué)生可以很清楚地發(fā)現(xiàn)透明物體的顏色之謎，如紅色的透明飲料瓶只能透過紅色光線，而藍(lán)色的透明飲料瓶只能透過藍(lán)色光線等。這個實驗清楚地證明，透明物體的顏色由透過它的色光所決定。

實驗3:利用飲料瓶來探究凸透鏡的特點。將透明飲料瓶裝水后，飲料瓶本身就變成了一個凸透鏡，可以用它來研究凸透鏡的成像特點，如可以用它來觀察課本的字等。學(xué)生通過這一簡單的實驗，可以很快地掌握凸透鏡的特點。

實驗4:利用飲料瓶來探究壓強的影響因素。筆者在飲料瓶中裝入適量的水，將其正立在沙盤中，觀察沙子下陷的程度。然后改變瓶中水的質(zhì)量，重復(fù)上述操作，通過比較沙子下陷程度的不同，從而可以探究壓強與壓力大小的關(guān)系。若控制水量不變，將飲料瓶倒置于沙盤上，改變受力面積，同樣比較沙子下陷程度，則可進一步探究壓強與受力面積的關(guān)系。通過上述實驗，學(xué)生可以探究出完整的壓強影響因素:壓力和受力面積。

實驗5:利用飲料瓶來探究液體壓強的特點。首先，感知液體對容器底部的壓強。將飲料瓶的底部剪掉，從氣球上剪下一塊橡膠膜套在飲料瓶的底部，若橡膠膜不夠緊則可在其四周繞上幾圈橡皮筋來加固。往瓶中加水后可看到橡膠膜向下凸起，從而引導(dǎo)學(xué)生形象地感知液體對容器底部壓強的存在。還可以借此探究液體內(nèi)部的壓強。將底部套有橡膠膜的空瓶正立壓入水中，可以看到橡膠膜向瓶內(nèi)凹陷。此外，借助飲料瓶可以探究液體對容器側(cè)壁壓強的存在，以及液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系。在飲料瓶的側(cè)壁不同高度處戳幾個小孔，加水后可看到水從小孔中噴射出，并且通過水噴射出距離的遠(yuǎn)近可得出液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系。

實驗6:利用飲料瓶來探究浮力產(chǎn)生的原因。筆者選取600毫升的飲料瓶，將飲料瓶上半部(像漏斗的部分)剪下并倒置，然后放入乒乓球，此時乒乓球落在瓶頸處(600毫升的飲料瓶的瓶頸處恰能和乒乓球貼合)，向其中加水，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)乒乓球并不會浮起來。若是用手堵住瓶口，則乒乓球會很快就會跳出來。事實上，未堵住瓶口時，乒乓球下方?jīng)]有水，因此它不會受到浮力;堵住瓶口時，順著瓶口緩慢流下的水會在乒乓球下方聚集起來，從而對乒乓球產(chǎn)生浮力。

實驗7:利用飲料瓶來體驗大氣壓的存在。方法一:在飲料瓶中加入少許熱水，晃動幾下后倒出，迅速將瓶蓋蓋緊，過幾分鐘后瓶就被大氣壓壓癟了。方法二:在飲料瓶側(cè)壁偏下位置開一個小孔，在瓶中裝滿水后，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)小孔中有水噴出，但是若蓋緊瓶蓋，則會發(fā)現(xiàn)水流立即停止噴射，好似一個完整無損的瓶子，這是因為瓶內(nèi)的水被大氣壓托住的緣故。方法三:在易拉罐內(nèi)加一點水，然后在罐底加熱，當(dāng)罐內(nèi)有水蒸氣逸出時，立即用一塊橡皮泥堵住罐口并停止加熱，很快就可以聽到咔嚓咔嚓的聲音并看到罐子被壓癟。這是由于罐內(nèi)氣壓小于外界氣壓，罐子被大氣壓作用的結(jié)果。

利用生活中常見的物品進行有效的物理實驗，可以使物理實驗變得更為簡單，更為有趣;可以讓更多的學(xué)生參與實驗，讓學(xué)生從實驗現(xiàn)象中扎實有效地掌握理論知識，培養(yǎng)動手能力和尊重事實、堅持真理的科學(xué)態(tài)度，促進學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升。

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